표 6.1 초기모델과 여러 형상변경에 의한 Torque의 변화 결과
최적설계 해석결과
Rotor 극의 형상
입력전류 평균 Torque
[Nm] Torque Ripple 중첩도 [%]
[˚] 전류밀도 [J/㎡]
초기모델(변형 전) 25∼29 5×107 10.75 32.90
Rotor 극의 폭
증가
조건 동일 25∼29 5×107 10.00 98.94
중첩위치, 중첩도 변경
0∼5
25∼29 5×10
7 10.73 28.72
중첩위치, 중첩도, 전류밀도 변경
0∼5
25∼29 5.5×10
7 11.32 34.07
중첩위치변경 25∼29 5×107 10.89 25.49
모서리 단절 25∼29 5×107 8.72 125.3
단절부위에
돌극형성 25∼29 5×107 9.64 90.91
홈 25∼29 5×107 8.90 77.38
홈의 깊이와 너비
변경 25∼29 5×107 9.42 65.38
원호 길이 변경 25∼29 5×107 10.14 15.81
※ 「동일」: 초기모델(변형 전)과 같음을 의미함.
제 7장 결 론
본 연구에서는 SRM이 간단한 구조와 높은 회전력을 가지고 있음에 도 불구하고 실용성에 있어서 제약을 주고 있는 SRM의 소음과 진동, 고열 등의 발생 원인이 되는 torque ripple을 저감하고자 하였다. 이에 지금까지는 SRM 자체보다는 제어회로 상에서 해결책을 찾아왔다. 그러 나 이들 방법은 약간의 torque ripple 저감을 이루었지만 실용성에 있어 서 다른 문제를 낳고 있다. 즉, 이들 방법은 모두 SRM의 torque ripple 저감을 위해 다른 제어시스템을 부착하거나 전류제어회로에 센서와 같은 다른 장치를 부착하게된다. 이렇다 보니 SRM의 비용은 그 만큼 커지게 된다. 이런 이유로 본 연구에서는 SRM의 회전자 형상을 변형함으로써 torque ripple를 저감하는 체적 설계 연구를 하였다.
먼저, 기존에 나와있는 여러 SRM 중에서 하나를 골라 유한요소법을 이용하여 해석한 후 SRM의 동작특성과 형상변형의 방향을 잡고자 Flash program을 이용한 simulation을 하였다. 이를 토대로, rotor 극의 폭을 늘린 경우, rotor 극에 홈을 낸 경우, rotor 극의 모서리를 깍은 경 우, rotor 극의 원호길이를 줄인 경우 등의 형상변형을 하였고 여기에 전 류의 크기나 중첩도 등을 변화 시켜줌으로서 torque ripple 저감 여부를 해석하였다. 이에 본 연구에서는 rotor 극의 반쪽 원호길이를 줄여줌으로 써 torque ripple을 변형 전 32.9[%]에서 15.81[%]로 크게 줄일 수 있었 다.
향후에는 본 연구의 최적설계에 따라 SRM을 제작하고 실험을 통해
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